阅读说明：本技术 一种中低压连通管可调供汽方式下抽汽压力的寻优方法 (Optimization method for steam extraction pressure under adjustable steam supply mode of medium-low pressure communicating pipe ) 是由 马汀山 石慧 吕凯 居文平 王妍 许朋江 薛朝囡 邓佳 张建元 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种中低压连通管可调供汽方式下抽汽压力的寻优方法,本发明充分考虑制造厂对中排压力在纯凝线以下的安全裕,设定其实际运行裕度,将原本供热工况下中排压力设定为纯凝线运行,调整为在纯凝线和纯凝线以下实际运行裕度之间运行,中排压力从原来的“线”延伸至“面”,大大增加了其运行可操作性和可控性。按照本发明优化后,中排压力值多在纯凝线以下,在一定程度上提升了中压缸效率,且供热蝶阀憋压程度下降,其开度较优化前增大,节流损失下降,机组能耗指标下降,进一步提高了运行经济性。(The invention discloses an optimization method for steam extraction pressure under an adjustable steam supply mode of a medium-low pressure communicating pipe, which fully considers the safety margin of the medium-pressure discharge pressure below a straight line in a manufacturing plant, sets the actual operation margin, sets the medium-pressure discharge pressure under the original heat supply working condition as the straight line operation, adjusts the medium-pressure discharge pressure to operate between the straight line and the actual operation margin below the straight line, and greatly increases the operation operability and controllability of the medium-pressure discharge pressure. After the optimization according to the invention, the middle exhaust pressure value is mostly below the straight line, the efficiency of the middle pressure cylinder is improved to a certain extent, the pressure holding degree of the heat supply butterfly valve is reduced, the opening degree is increased compared with that before the optimization, the throttling loss is reduced, the energy consumption index of the unit is reduced, and the operation economy is further improved.)

一种中低压连通管可调供汽方式下抽汽压力的寻优方法

技术领域

本发明属于燃煤发电机组热电联产供热领域，具体涉及一种中低压连通管可调供汽方式下抽汽压力的寻优方法。

背景技术

为满足当前电网调峰背景下宽负荷、大流量、参数稳定的工业供汽需求，煤电机组多采用可调整抽汽改造技术，即在汽水热力循环某处加装调节阀门，在大流量抽汽外供或电负荷降低导致供热抽汽压力下降时，通过调节调节阀门的开度保障供汽压力和供汽负荷宽幅、稳定。典型的供汽方式有基于中联门参调的热再可调整抽汽、基于中低压连通管供热蝶阀参调的中排可调整抽汽。

基于中低压连通管供热蝶阀参调的中排可调工业供汽方式是在中低压连通管上选取合适的位置进行打孔抽汽，在抽汽管道上依次加装安全阀、逆止阀、快关调节阀、电动截止阀等，以实现对外供热抽汽。该方法技术已较为成熟，但其运行范围需兼顾汽轮机轴向推力平衡、中压缸末几级叶片强度、中排温度、供热蝶阀阀杆强度及油动机执行力等因素综合影响。

纯凝机组实施基于中低压连通管供热蝶阀参调的中排可调抽汽改造后，中排抽汽压力会随抽汽量的变化而变化，抽汽量越大，中排抽汽压力越低，导致中压末几级动、静叶片的焓降有所增加。若抽汽量太大，会使得中压缸通流部分强度增加而影响安全性。因此，在抽汽工况下，建议维持原纯凝工况再热蒸汽流量和中排压力的线性关系，抽汽压力落在该线上，以保证中压叶片前后压差、轴向推力等都处于设计范围。这种中排压力随再热蒸汽流量的纯线性、一一对应的方式，在电、热负荷变动频繁的双变量约束下难以精准控制。此外，中排压力以原纯凝工况再热蒸汽流量和中排压力的线性关系确定，忽略了制造厂对中排压力可适当下调的安全裕度，存在过于追求安全性，而忽视了寻优经济性的可行性。

发明内容

本发明的目的在于克解决目前中低压连通管可调工业供汽方式下中排压力无法依据纯凝工况精准控制，且忽略了制造厂对中排压力可下调的安全裕度，导致实际工业供汽时中排压力偏高，供汽节流损失较大，运行经济性较差的问题，提供一种中低压连通管可调供汽方式下抽汽压力的寻优方法。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

S1，根据制造厂校核标准，确定机组中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度；

S2，根据安全运行裕度，确定机组在中排压力时的安全运行压力下限；

S3，结合实际运行情况，确定机组在中排压力时的实际运行裕度；

S4，根据实际运行裕度，确定机组在中排压力时的实际运行压力下限；

S5，根据安全运行压力下限和实际运行压力下限，确定机组再热蒸汽流量和中排压力的关系，并绘制纯凝线，完成寻优。

S2中，中排压力的安全运行压力下限为：

P_zp＝a×Q_rs+b-ΔP

其中，Q_rs为再蒸汽流量，ΔP为中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度，a和b为系数。

S3中，机组在中排压力时的实际运行裕度为(0.7-0.9)ΔP，ΔP为中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度。

S4中，机组在中排压力时的实际运行压力下限为：

P_zp＝a×Q_rs+b-(0.7-0.9)ΔP

其中，Q_rs为再热蒸汽流量，ΔP为中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度，a和b为系数。

中排压力P_zp的确定方法如下：

当P_zp＞P_gq时，中排压力a×Q_rs+b-(0.7-0.9)ΔP≤P_zp＜a×Q_rs+b；

当P_zp≤P_gq时，中排压力P_zp＝P_gq。

中低压连通管可调工业供汽方式下，在不同的再热蒸汽流量Q_rs下，P_zp当＞P_gq时，中排压力P_zp取介于a×Q_rs+b-(0.7-0.9)ΔP和a×Q_rs+b之间的任一值；当P_zp≤P_gq时，中排压力P_zp取P_gq。

与现有技术相比，本发明充分考虑制造厂对中排压力在纯凝线以下的安全裕，设定其实际运行裕度，将原本供热工况下中排压力设定为纯凝线运行，调整为在纯凝线和纯凝线以下实际运行裕度之间运行，中排压力从原来的“线”延伸至“面”，大大增加了其运行可操作性和可控性。按照本发明优化后，中排压力值多在纯凝线以下，在一定程度上提升了中压缸效率，且供热蝶阀憋压程度下降，其开度较优化前增大，节流损失下降，机组能耗指标下降，进一步提高了运行经济性。

附图说明

图1为本发明的纯凝线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，本发明包括以下步骤：

S1，根据制造厂校核标准，确定机组中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度；

S2，根据安全运行裕度，确定机组在中排压力时的安全运行压力下限；中排压力的安全运行压力下限为：

P_zp＝a×Q_rs+b-ΔP

其中，Q_rs为再蒸汽流量，ΔP为中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度，a和b为系数。

S3，结合实际运行情况，确定机组在中排压力时的实际运行裕度；机组在中排压力时的实际运行裕度为(0.7-0.9)ΔP，ΔP为中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度。

S4，根据实际运行裕度，确定机组在中排压力时的实际运行压力下限；机组在中排压力时的实际运行压力下限为：

P_zp＝a×Q_rs+b-(0.7-0.9)ΔP

其中，Q_rs为再热蒸汽流量，ΔP为中排压力在纯凝线以下的安全运行裕度，a和b为系数。

S5，根据安全运行压力下限和实际运行压力下限，确定机组再热蒸汽流量和中排压力的关系，并绘制纯凝线，完成寻优。

工业供汽压力为P_gq，优化前供热工况下，中排压力P_zp的确定方法为：

当P_zp＞P_gq时，中排压力P_zp＝a×Q_rs+b；

当P_zp≤P_gq时，中排压力P_zp＝P_gq。

优化后供热工况下，中排压力P_zp的确定方法如下：

当P_zp＞P_gq时，中排压力a×Q_rs+b-(0.7-0.9)ΔP≤P_zp＜a×Q_rs+b；

当P_zp≤P_gq时，中排压力P_zp＝P_gq。

中低压连通管可调工业供汽方式下，在不同的再热蒸汽流量Q_rs下，P_zp当＞P_gq时，中排压力P_zp取介于a×Q_rs+b-(0.7-0.9)ΔP和a×Q_rs+b之间的任一值；当P_zp≤P_gq时，中排压力P_zp取P_gq。

实施例：

某电厂330MW机组汽轮机为东方汽轮机有限公司制造的N330-16.67/537/537型、亚临界、单轴、两缸、两排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机，需承担对外供汽参数为0.8MPa、240℃、100t/h，抽汽位置为中低压连通管。

纯凝工况下，中排压力与再热蒸汽流量的线性关系为：P_zp＝0.00099×Q_rs+0.0187。供热工况下，按照该方式确定中排压力时，经计算机组THA工况下的供热热耗率(按照好处归电法计算)为7637.8kJ/kWh。按照本发明调整后，中排压力最大可下调为：P_zp＝0.00099×Q_rs-0.061，THA工况下的供热热耗率(按照好处归电法计算)低至7597.9kJ/kWh，下降约39.9kJ/kWh。节能效果显著。